题目内容

铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
（1）要确定铁的某氯化物FeCl_x的化学式。可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeCl_x样品，溶解后先进行阳离子交换预防处理，再通过含有饱和OH^-的阴离子交换柱，使Cl^-和OH^-发生交换。交换完成后，流出溶液的OH^-用0.40mol·L^-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量为________mol，并求出FeCl_x中_X值为。
（2）现有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合样品，采用上述方法测得n(Fe): n(Cl)=1:2.1，则该样品中FeCl₃的物质的量分数为。在实验室中，FeCl₂可用铁粉和反应制备，FeCl₃可用铁粉和反应制备
（3）铁酸钠(Na₂FeO₄)是水处理过程中的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾更强，本身在反应中被还原成三价铁离子达到净水的目的。它是由硝酸铁、氢氧化钠和氯气在一定条件下制得的，同时还生成硝酸钠和氯化钠等。
①写出制取铁酸钠的化学方程式：。
②铁酸钠之所以有净水作用，除杀菌外，另一个原因是。

0.010 3 10%或0.10 盐酸氯气 ① 2Fe(NO₃)₃+16NaOH+3Cl₂═2Na₂FeO₄+6NaCl+6NaNO₃+8H₂O ②净水时，铁酸钠被还原成三价铁离子，Fe³⁺易水解生成氢氧化铁胶体，有吸附悬浮性杂质的作用，因而能净水
试题分析：通过题干审清题意，（1）要测定铁的某氯化物FeCl_x的化学式，应接受离子交换这一信息，先进行阳离子交换预防处理，此时铁离子不在溶液中，再将Cl^-和OH^-发生1：1交换，再用盐酸滴定OH^-，消耗25.0mL 0.40mol·L^-1的盐酸，可知OH^-的物质的量和HCl的相同，也就是Cl^-的物质的量等于0.0250L ×0.40mol·L^-1=0.010mol（注意有效数字）；再由0.54g的FeCl_x样品中含有0.010mol Cl^-，列式0.54÷（56＋35.5X）=0.010÷X计算得X值为3。（2）假设FeCl₂、 FeCl₃的物质的量分别为X、Y，则由n(Fe): n(Cl)=1:2.1，可列式（X＋Y）：（2X＋3Y）==1:2.1，得到X：Y=9:1，假设FeCl₂的物质的量为9mol，则FeCl₃的物质的量为1mol，所以可求FeCl₃的物质的量分数为（106.5×1）÷（106.5＋127×9）=10%。
铁和盐酸反应生成FeCl₂，铁和氯气反应生成FeCl₃。（3）由硝酸铁、氢氧化钠和氯气在一定条件下制得Na₂FeO₄，同时还生成硝酸钠和氯化钠等，则有2Fe(NO₃)₃+16NaOH+3Cl₂===2Na₂FeO₄+6NaCl+6NaNO₃+8H₂O。铁酸钠本身在反应中被还原成三价铁离子达到净水的目的，所以净水时，生成了三价铁离子，Fe³⁺易水解生成氢氧化铁胶体，有吸附悬浮性杂质的作用，因而能净水。
考点：考查铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐的测定、制取、性质等知识，同时考查学生的计算能力，方程式书写能力。
点评：本题是信息给予题型，对学生的能力要求较高，属于较综合的难题。

练习册系列答案

n（OH^-）=n（H⁺）=n（Cl^-）=0.0250L×0.40 mol?L^-1=0.010 mol，

0.54g

56+35.5x

×x=0.010mol，x=3

n（OH^-）=n（H⁺）=n（Cl^-）=0.0250L×0.40 mol?L^-1=0.010 mol，

0.54g

56+35.5x

×x=0.010mol，x=3

（列出计算过程）
（2）现有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合物的样品，采用上述方法测得n（Fe）﹕n（Cl）=1﹕2.1，则该样品中FeCl₃的物质的量分数为

反应制备；
（3）FeCl₃与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为

2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂

．
（4）高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料．FeCl₃ 和KClO在强碱性条件下反应可生成K₂FeO₄，其反应的离子方程式为

2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O

．与MnO₂-Zn电池类似，K₂FeO₄-Zn也可以组成碱性电池，K₂FeO₄在电池中作为正极材料，其电极反应式为

FeO₄^2-+3eˉ+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-

．该电池总反应的离子方程式为

3Zn+2FeO₄^2-+8H₂O=3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4OH^-

．

铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物、硫酸盐以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物．
（1）在实验室中，FeCl₂可用铁粉和盐酸反应制备，FeCl₃可用铁粉和

反应制备；现有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合物的样品，测得样品中n（Fe）﹕n（Cl）=1﹕2.3，则该样品中FeCl₃的物质的量分数为

．
（2）要确定铁的某氯化物FeCl_x的化学式，可用离子交换和中和滴定的方法．实验中称取1.08g FeCl_x样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH^-的阴离子交换柱，使Cl^-和OH^-发生交换．交换完成后，流出溶液的OH^-用0.80mol?L^-1的盐酸滴定中和，恰好中和时消耗盐酸25.0mL．试求FeCl_x中的x值：

（列式并计算）
（3）高温下，Fe与水蒸气反应的化学方程式为

．
（4）硫酸亚铁、氯化亚铁溶液存放在实验室均易变质，出现红褐色沉淀，且溶液变黄棕色，则此反应的离子方程式为

．
（5）在氯化亚铁溶液中加入等物质的量的过氧化钠，发生反应的总的离子方程式为：

．

铁是应用最广泛的金属，工业上常采用热还原法制备铁。

(1)工业高炉炼铁采用焦炭、铁矿石等于高炉中共热，并鼓入适量空气，让高温下产生的CO气体还原铁矿石制得铁。这种方法不可避免地混入了非金属单质——碳。纯铁的抗腐蚀能力相当强，而铁碳合金却易发生电化腐蚀。

①写出钢铁发生吸氧腐蚀时的正极反应____________________________________。

②为保护钢铁制品不被腐蚀，可采用的电化学防护方法是(答出一种电化学防护方法的名称)____________________________________。

(2)焊接无缝钢轨时常采用铝热反应制备铁，中学教材中也有Al和Fe₂O₃的铝热反应实验。

①有人推测，铝热反应实验中所得熔融物中可能混有Al。若用一个简单实验证明含Al，则应选用的试剂是____________，能证明含铝的现象是__________________________。

②若经实验证实熔融物含铝，欲将该熔融物完全溶解，下列试剂中最适宜的是____________(填序号)。

A.浓硫酸 B.稀硫酸

C.稀HNO₃ D.NaOH溶液

③实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低，直到还原成铵根离子()。某同学取一定量熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中逐滴加入4 mol·L^-1的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积(mL) 与产生沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示：

试回答下列问题：

Ⅰ.图中DE段沉淀的物质的量没有变化，此段发生反应的离子方程式为_________________。

Ⅱ.通过图象判断溶液中的离子结合OH^-能力最强的是________________，最弱的是________________。

Ⅲ.EF段反应的离子方程式是________________，A与B 的差值是________________mol。

铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。

（1）要确定铁的某氯化物为FeCl_x的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeCl_x样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH^－的阴离子交换柱，使Cl^－和OH^－发生交换。交换完成后，流出溶液的OH^－用0.40 mol·L^－¹的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeCl_x中x值：________________(列出计算过程)；

（2）现有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)＝1∶2.1，则该样品中FeCl₃的物质的量分数为________。在实验中，FeCl₂可用铁粉和________反应制备，FeCl₃可用铁粉和________反应制备；

（3）FeCl₃与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为__________________；

（4）高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl₃与KClO在强碱性条件下反应可制取K₂FeO₄，其反应的离子方程式为

______________________________；与MnO₂—Zn电池类似，K₂FeO₄—Zn也可以组成碱性电池，K₂FeO₄在电池中作为正极材料，其电极反应式为________________________，该电池总反应的离子方程式为_____________________________________。

(12分)铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。

（1）要确定铁的某氯化物FeCl_x的化学式。可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeCl_x样品，溶解后先进行阳离子交换预防处理，再通过含有饱和OH^-的阴离子交换柱，使Cl^-和OH^-发生交换。交换完成后，流出溶液的OH^-用0.40mol·L^-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量为________mol，并求出FeCl_x中_X值为__________。

（2）现有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合样品，采用上述方法测得n(Fe): n(Cl)=1:2.1，则该样品中FeCl₃的物质的量分数为____________。在实验室中，FeCl₂可用铁粉和__________反应制备，FeCl₃可用铁粉和_______反应制备

（3）铁酸钠(Na₂FeO₄)是水处理过程中的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾更强，本身在反应中被还原成三价铁离子达到净水的目的。它是由硝酸铁、氢氧化钠和氯气在一定条件下制得的，同时还生成硝酸钠和氯化钠等。

①写出制取铁酸钠的化学方程式：。

②铁酸钠之所以有净水作用，除杀菌外，另一个原因是。

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